Содежание макро- и микроэлементов в растениях

- болезни плодовых растений  проявляются в хлорозе листьев  (у главной жилки), преимущественно  старых (недостаточность железа  проявляется главным образом  на молодых листьях). Отмирают  ветви, светлеют плоды. Сильнее  всего поражается груша; вишня  и яблоня — меньше.

- пятнистость листьев  тунга. Заболевание встречается  преимущественно в США. При  низком содержании обменного  марганца в почвах, на листьях  между жилками появляются хлоротичные  участки, разрастающиеся в пятна.

Встречается также серая  пятнистость клубники и другие заболевания.

Явление недостаточности  марганца у растений в виде приведенных  выше специфических заболеваний  наблюдается при значительном дефиците марганца в почвах, однако и при  относительном недостатке подвижного марганца могут наблюдаться «стертые» формы недостаточности, проявляющиеся в задержке роста, уменьшении урожайности и т. п.

Избыток марганца, так же как и его недостаток, неблагоприятно сказывается на растениях.

Медь

В почвах встречаются несколько  форм меди, в различной степени усваиваемой растениями:

Подвижность меди и поступление  ее в растения уменьшаются при  известковании почв, связывании меди в виде органических соединений и  закреплении почвенным гумусом. Часть меди почв прочно связана с  почвенными перегнойными кислотами — гуминовой, креновой, апокреновой; в этой форме она становится неподвижной и неусвояемой для растений.

Медь необходима для жизнедеятельности  растительных организмов. Почти вся  медь листьев сосредоточена в  хлоропластах и тесно связана  с процессами фотосинтеза; она участвует в синтезе таких сложных органических соединений, как антоциан, железопорфирины и хлорофилл; медь стабилизирует хлорофилл, предохраняет его от разрушения.

Медь способствует синтезу  в растениях железосодержащих ферментов, в частности пероксидазы.

Установлено положительное  влияние меди на синтез белков в  растениях и благодаря этому  — на водоудерживающую способность  растительных тканей. Напротив, при  недостатке меди гидрофильность коллоидов  тканей уменьшается.

Очевидно, вследствие этого  медь в виде удобрений имеет значение для придания растениям засухо- и морозоустойчивости, а также, возможно, устойчивости к бактерийным заболеваниям.

Болезни недостаточности  меди у растений:

- экзантема, или суховершинность  плодовых деревьев. Пораженные побеги теряют листья и высыхают. Крона деревьев приобретает кустовидную форму. Плоды мелкие с бурыми пятнами и бородавками. Листья имеют сначала ярко-зеленый цвет, а в дальнейшем появляется пятнистость и хлороз.

- «болезнь обработки»  травянистых растений проявляется  в подсыхании кончиков листьев,  задержке в формировании репродуктивных  органов, пустозернистости колоса. При этом заболевании растения  кустятся и, не переходя к  стеблеванию, погибают.

Цинк

Цинк является компонентом ряда ферментных систем. Он необходим для образования дыхательных ферментов—цитохромов А и Б, цитохромоксидазы (активность которой резко падает при недостаточности цинка), входит в состав ферментов алкогольдегидразы и глицилглициндипептидазы. Цинк связан с превращением содержащих сульфгидрильную группу соединений, функция которых состоит в регулировании уровня окислительно-восстановительного потенциала в клетках.

Под влиянием цинка  происходит увеличение содержания витамина С, каротина, углеводов и белков в ряде видов растений, цинк усиливает рост корневой системы и положительно сказывается на морозоустойчивости, а также жаро-, засухо- и солеустойчивости растений. Соединения цинка имеют большое значение для процессов плодоношения.

Болезни недостаточности цинка распространены преимущественно среди плодовых деревьев; могут заболевать также хвойные растения и кукуруза. Главнейшие из этих болезней недостаточности следующие:

- мелколистность, или розеточная болезнь, листопадных  деревьев. Поражает яблони, груши, сливу, персики, абрикос, миндаль, виноград , вишню. На заболевшем растении весной образуются укороченные побеги с розеткой мелких скрученных листьев.

- пятнистость  листьев цитрусовых, «крапчатость».  Между жилками листьев появляются  желтые участки, поэтому листья приобретают пятнистый вид. Зеленая окраска сохраняется лишь у основания листьев, остальная часть становится белой. Листья и корневая система перестают расти, и растения погибают.

- бронзовость  листьев тунговых. Листья приобретают  бронзовую окраску, отдельные участки отмирают. Появляющиеся взамен погибающих новые листья деформированы. Больные деревья мало устойчивы против морозов.

- розеточная  болезнь сосны. Хвоя на концах  побегов приобретает бронзовую  окраску.

- побеление  верхушки кукурузы. Между жилками листа появляются светло-желтые полосы, развиваются некротические пятна и отверстия. Новонарастающие листья имеют бледно-желтый цвет.

 

 Основное влияние элементов минерального питания на процессы, определяющие урожай и его качество

 Макроэлементы

(их вынос  с урожаем исчисляется в килограммах  на тонну продукции)

 Азот - элемент  образования органического вещества. Регулирует рост вегетативной  массы. Определяет уровень урожайности. 

Фосфор - элемент  энергетического обеспечения (АТФ, АДФ). Активизирует рост корневой системы и закладки генеративных органов. Ускоряет развитие всех процессов. Повышает зимостойкость.

Калий - элемент  молодости клеток. Сохраняет и  удерживает воду. Усиливает образование  сахаров и их передвижение по тканям. Повышает устойчивость к болезням, засухе и заморозкам.

Мезоэлементы

(их вынос  с урожаем исчисляется в килограммах  на тонну продукции)

 Магний - повышает интенсивность фотосинтеза  и образование хлорофилла. Влияет  на окислительно-восстановительные  процессы. Активирует ферменты и ферментативные процессы.

Кальций -  стимулирует рост растения и развитие корневой системы. Усиливает обмен  веществ, активирует ферменты. Укрепляет  клеточные стенки. Повышает вязкость протоплазмы.

Сера - Участвует  в азотном и белковом обменных процессах, входит в состав аминокислот, витаминов и растительных масел. Влияет на окислительно-восстановительные процессы.

 Микроэлементы

(их вынос  с урожаем исчисляется в граммах  на тонну продукции)

Железо - Регулирует фотосинтез, дыхание, белковый обмен  и биосинтез ростовых веществ – ауксинов.

Медь - Регулирует дыхание, фотосинтез, углеводный и белковый обмен. Повышает засухо -, морозо -, и  жароустойчивость

Марганец - Регулирует фотосинтез, дыхание, углеводный и белковый обмен. Входит в состав и активирует ферменты.

Цинк - Регулирует белковый, липоидный, углеводный, фосфорный  обмен и биосинтез витаминов  и ростовых веществ - ауксинов.

Бор -  Регулирует опыление и оплодотворение, углеводный и белковый обмен. Повышает устойчивость к болезням.

Молибден - Регулирует азотный, углеводный и фосфорный обмен, синтез хлорофилла и витаминов, стимулирует фиксацию азота воздуха.

Факторы, снижающие  подвижность и усвоение элементов  минерального питания растениями

Железо - Высокая  влажность или переувлажнение почвы, обилие Р и недостаток К в почве, низкая или высокая температура, избыток растворимых солей тяжелых металлов в кислых почвах, плохая аэрация, высокое содержание органического вещества.

Марганец - Сухая  погода, низкая температура почвы, низкая интенсивность освещения, высокое содержание ионов Р, Fe, Cu, Zn, в почве, высокое содержание органического вещества.

Цинк - Высокие  дозы фосфорных и азотных удобрений, обильное известкование, низкая температура, уплотненная почва, низкое содержание органического вещества.

Медь - Высокая концентрация ионов Р, N и Zn в почве, избыток растворимых соединений тяжелых металлов в почве, жаркая погода, высокое содержание органического вещества.

Бор - Засуха, избыточная влажность, интенсивное  освещение, изобилие азотных и калийных удобрений.

Молибден - Высокое  содержание ионов Mn, Fe и Cu, и сульфат-ионов  в почве, высокие дозы нитратного азота, высокое содержание органического  вещества.

  
Роль микроэлементов в организме человека. Растения-концентраты микроэлементов.

По физиологической  значимости концентрируемые растениями микроэлементы могут быть необходимыми, менее необходимыми и даже вредными для организма.

 

Участие цинка в обеспечении иммунитета, процессах роста, нормальной функции половых желез осуществляется через 24 цинкзависимых энзима, участвующих во всех основных процессах обмена веществ: катализируют биосинтез и метаболизм нуклеиновых кислот, белка, энергообразование, обеспечивают действие витаминов А и фолиевой кислоты. Роль цинка в обмене веществ в организме так велика, что при его дисбалансе, развиваются карликовость, бесплодие, половой инфантилизм, различные формы анемии, дерматиты, патология ногтей и волос, происходит усиление роста опухолей. Одним из показателей нехватки цинка в организме человека является появление белых пятен на ногтевой поверхности.

Среди растений - сверхконцентратов цинка избирательно накапливают его алоэ древовидное, береза повислая, дурман индейский, лавровишня лекарственная, лапчатка прямостоячая, сушеница топяная и якорцы стелющиеся. К растениям - концентратам цинка относятся фиалка полевая, череда и чистотел. Большинство этих растений издавна применяются как прекрасные лекарственные средства при лечении кожных заболеваний различной этиологии и как ранозаживляющие средства. При их использовании происходит суммирование действий физиологически активных веществ и цинка, что в конечном итоге ведет к повышению фармакологической активности этих растений.

 

К растениям - накопителям железа относятся бессмертник итальянский, яйцегуб опьяняющий, лобелия вздутая, марена красильная грузинская, рапонтикум софлоровидный, синюха голубая и сушеница топяная. Железо является основным компонентом гемоглобина крови и гемосодержащих ферментов, каталазы, пероксидазы и цитохромоксидазы - главных катализаторов всех окислительно-восстановительных процессов.

 

Медь наравне с железом участвует во всех окислительно-восстановительных процессах, она входит в состав церрулоплазмина человека и животных, является кофактором ферментов цитохромоксидазы, полифенол-  ди-, амино- и аскорбиноксидазы. При любом воспалении возрастает потребность в меди. Применение меди целесообразно при лечении артритов любого генеза. Сверхконцентратами меди являются вздутоплодник сибирский, лапчатка прямостоячая, лобелия вздутая, марена красильная грузинская, сушеница топяная, чайный куст китайский.

 

Некоторые растения способны накапливать одновременно несколько элементов. Так, лапчатка прямостоячая является сверхнакопителем  меди и цинка, а лобелия вздутая  и марена красильная грузинская - меди и железа. Рекордсменом среди лекарственных растений-накопителей является сушеница топяная, которая накапливает в сверхдозах одновременно цинк, медь и железо, которые усиливают действие друг друга: медь необходима для усвоения железа и усиливает действие цинка. Поэтому лечение анемий является более эффективным при сочетании приемов железа и меди. Одновременное концентрирование цинка, меди и железа в лекарственных растениях повышает их фармакологическую активность.

 

К сверхнакопителям марганца относятся багульник болотный, лапчатка прямостоячая, чайный куст китайский, черника обыкновенная и все разновидности эвкалипта. Способна накапливать марганец вахта трехлистная. Марганец, который входит в состав многих ферментов, участвует в углеводном, белковом и фосфорном обменах. Марганец необходим для нормальной функции половых желез, опорно-двигательного аппарата и нервной системы. Усвояемость марганца с возрастом снижается, хотя потребность в нем сохраняется прежняя. Это создает благоприятный фон для развития злокачественных новообразований и сердечно-сосудистых заболеваний. Поэтому для их профилактики и лечения рекомендуются растения, синтезирующие сердечные гликозиды, для которых характерно накопление высоких доз марганца. Наилучшим источником марганца для лиц всех возрастных категорий является чайный куст китайский.

 

Сверхнакопителями молибдена являются багульник болотный, барвинок малый, горец птичий, жостер слабительный, крапива двудомная и мята перечная. Молибден препятствует развитию кариеса зубов, задерживая фтор.

 

Кобальт сверхконцентрируют кубышка желтая, сушеница топяная, черемуха Маака, черемуха обыкновенная и шиповник собачий. Роль кобальта в организме многообразна: он участвует в обмене жирных кислот и фолиевой кислоты, в углеводном обмене, но главная роль его состоит в синтезе витамина В12,  в процессе кроветворения. Витамин В12 - единственный элемент, который может откладываться в организме впрок на 7 лет вперед. Лучшим источником кобальта для коррекции его дисбаланса в организме является шиповник.